(57)【要約】【課題】誘導加熱によって発熱する部分を他の冷媒配管に対して接続する場合であっても、接続部分の強度を良好にすることが可能な冷媒加熱装置、その製造方法および空気調和装置を提供する。【解決手段】電磁誘導を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱装置６であって、銅管５１、磁性体管５２およびコイル６８を備えている。銅管５１は、冷媒を通過させる。磁性体管５２は、銅管５１の径方向外側を覆っており、熱膨張係数が銅管５１よりも小さく、磁性が銅管５１よりも高い。コイル６８は、磁性体管５２の径方向外側近傍に配置されている。【選択図】図１３
2010190562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６）であって、
冷媒を通過させる内側配管（５１）と、
前記内側配管（５１）の径方向外側を覆っており、熱膨張係数が前記内側配管（５１）よりも小さく、磁性が前記内側配管（５１）よりも高い外側配管（５２）と、
前記外側配管（５２）の径方向外側近傍に配置されたコイル（６８）と、
を備えた冷媒加熱装置（６）。
【請求項２】
前記内側配管（５１）の外側表面と前記外側配管（５２）の内側表面とは、密着している、
請求項１に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項３】
前記内側配管（５１）の外側表面と前記外側配管（５２）の内側表面とは、柔軟性伝熱性媒体（９７）を介して繋がっている、
請求項１に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項４】
前記電磁誘導を利用した加熱時の前記外側配管（５２）の単位時間当たりの温度上昇幅は、前記電磁誘導の利用を止めた際の前記外側配管（５２）の単位時間当たりの温度下降幅よりも大きい、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項５】
前記内側配管（５１）と前記外側配管（５２）とは、前記内側配管（５１）および前記外側配管（５２）が有している残留応力もしくは前記外側配管（５２）のみが有している残留応力によって、径方向に互いに押し合っている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項６】
前記外側配管（５２）は、塑性変形状態であって、前記内側配管（５１）を外側から押す方向の残留応力を有している、
請求項５に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項７】
前記電磁誘導を生じさせるための前記コイル（６８）に対する電力の供給を、前記残留応力を消滅させない範囲で行う制御部（１１）をさらに備えた、
請求項１から６のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項８】
前記内側配管（５１）の長手方向における両端部は、いずれも、前記外側配管（５２）の長手方向における両端部の外側に位置している、
請求項１から７のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項９】
前記内側配管（５１）は、径方向の厚みが０．２ｍｍ以上であり、
前記外側配管（５２）は、径方向の厚みが０．２ｍｍ以上である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項１０】
前記内側配管（５１）の熱伝導率は、前記外側配管（５２）の熱伝導率よりも高い、
請求項１から９のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項１１】
前記コイル（６８）の軸方向と、前記外側配管（５２）の軸方向とは、略同一方向である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項１２】
前記内側配管（５１）は、銅管である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項１３】
前記外側配管（５２）は、強磁性体材料を含有する金属配管である、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６）。
【請求項１４】
室内熱交換器（４１）と、
膨張機構（２４）と、
室外熱交換器（２３）と、
圧縮機構（２１）と、
前記圧縮機構（２１）の吸入側から前記室内熱交換器（４１）もしくは前記室外熱交換器（２３）まで延びる冷媒連絡配管の一部を前記内側配管（５１）が構成している請求項１から１３のいずれかの冷媒加熱装置（６）と、
を備え、
前記冷媒連絡配管のうち前記内側配管（５１）以外の部分と前記内側配管（５１）とは、同一の金属組成である、
空気調和装置（１）。
【請求項１５】
電磁誘導を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６）の製造方法であって、
冷媒を通過させる内側配管（５１）の外径よりも大きな内径を有しており、熱膨張係数が前記内側配管（５１）の熱膨張係数よりも小さく、前記内側配管（５１）よりも高い磁性を有している外側配管（５２）を、前記内側配管（５１）の外側に配置する配管配置ステップと、
前記外側配管（５２）の内側に配置されている前記内側配管（５１）の内面を前記内側配管（５１）の径方向外側に向けて押すことにより、前記内側配管（５１）の外面を前記外側配管（５２）の内面に当てる第１押し拡げステップと、
前記内側配管（５１）の内面を前記内側配管（５１）の径方向外側に向けて押すことにより、前記内側配管（５１）を塑性変形させつつ、前記外側配管（５２）を弾性変形および／または塑性変形させた状態で、前記内側配管（５１）の内面に対する前記内側配管（５１）の径方向外側向きの力の付与を解除する第２押し拡げステップと、
前記外側配管（５２）の径方向外側近傍にコイル（６８）を配置するコイル配置ステップと、
を備えた冷媒加熱装置（６）の製造方法。
【請求項１６】
前記配管配置ステップの配置状態において、前記内側配管（５１）の外面と前記外側配管（５２）の内面との間には隙間が存在しており、
前記隙間の径方向の幅は、前記第１押し拡げステップを終えた段階における前記内側配管（５１）が塑性域に達しているために必要な幅以上である、
請求項１５に記載の冷媒加熱装置（６）の製造方法。
【請求項１７】
前記配管配置ステップにおいて、前記内側配管（５１）の長手方向における両端部は、いずれも、前記外側配管（５２）の長手方向における両端部の外側に位置するように配置される、
請求項１５または１６に記載の冷媒加熱装置（６）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒加熱装置、その製造方法および空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを循環する冷媒を加熱するために、例えば、以下に示す特許文献１（特開２００７−１５５２５９号公報）の装置では、電磁誘導によって磁性体を発熱させることで冷媒を加熱させる装置を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような冷媒加熱装置では、冷媒配管に含まれている磁性体材料を、電磁誘導によって発熱させることで冷媒を加熱している。
【０００４】
しかし、冷媒配管に対して磁性体材料を含ませる具体的態様については全く検討されていない。
【０００５】
このため、例えば、磁性体材料を含んでいる冷媒配管部分の端部を、他の機器から延びている冷媒配管に対して接続する際に、両配管の相性が悪い場合には、当該接続部分の耐圧強度を良好にすることができないおそれがある。
【０００６】
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、誘導加熱によって発熱する部分を他の冷媒配管に対して接続する場合であっても、接続部分の強度を良好にすることが可能な冷媒加熱装置、その製造方法および空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る冷媒加熱装置は、電磁誘導を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱装置であって、内側配管、外側配管およびコイルを備えている。内側配管は、冷媒を通過させる。外側配管は、内側配管の径方向外側を覆っており、熱膨張係数が内側配管よりも小さく、磁性が内側配管よりも高い。コイルは、外側配管の径方向外側近傍に配置されている。
【０００８】
この冷媒加熱装置では、冷媒を通過させる配管として適した材質の内側配管を、外側配管の材質とは別個に選んで採用することができる。このため、誘導加熱によって発熱する部分を他の冷媒配管に対して接続する場合であっても、接続部分の強度が良好になるような材質を選択することができる。そして、選択された内側配管の材質が、誘導加熱による発熱効果を十分に得られない場合であっても、内側配管とは別部材としての外側配管の材質を、内側配管よりも高い磁性とすることができ、冷媒加熱効果を上げることができる。そして、外側配管と内側配管とが電磁誘導加熱によって短時間の内に急激に昇温することがあっても、内側配管の方が外側配管よりも熱膨張係数が大きいので、急激な熱膨張が生じても、内側配管が外側配管に対してより密着性が向上する方向へ変化する。このため、加熱効率を良好にすることができ、電磁誘導による急激な加熱が要求される時の冷媒加熱効率を良好にすることができる。これにより、内側配管の端部を他の冷媒配管に接続した場合に接続部分の強度を良好にする材料を選択することができ、その場合であっても、誘導加熱による加熱効率を良好にすることが可能になる。
【０００９】
第２発明の冷媒加熱装置は、第１発明の冷媒加熱装置において、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面とは、密着している。
【００１０】
この冷媒加熱装置では、内側配管よりも磁性の高い外側配管においては、誘導加熱によって内側配管よりも多くの熱が生じる。そして、ここでは、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面とが密着しているため、外側配管で生じた熱が内側配管に伝わる効率を向上させることができる。これにより、内側配管を通過する冷媒を効率的に加熱することができるようになる。
【００１１】
第３発明の冷媒加熱装置は、第１発明または第２発明の冷媒加熱装置において、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面とは、柔軟性伝熱性媒体を介して繋がっている。
【００１２】
この冷媒加熱装置では、内側配管よりも磁性の高い外側配管においては、誘導加熱によって内側配管よりも多くの熱が生じる。そして、ここでは、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面とを密着させることが困難な形状や部分があっても、柔軟性伝熱性媒体を介して外側配管で生じた熱を内側配管へ効率的に伝えることが可能になっている。これにより、内側配管を通過する冷媒を効率的に加熱することができるようになる。
【００１３】
第４発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第３発明のいずれかの冷媒加熱装置において、電磁誘導を利用した加熱時における外側配管の単位時間当たりの温度上昇幅は、電磁誘導の利用を止めた際の外側配管の単位時間当たりの温度下降幅よりも大きい。
【００１４】
この冷媒加熱装置では、外側配管が電磁誘導により加熱されたとしても、内側配管の熱膨張係数が外側配管の熱膨張係数よりも大きいため、外側配管よりも内側配管の方が熱膨張によって径方向外側に向けて拡がろうとする傾向が強い。このため、内側配管の温度を上げようとする電磁誘導加熱時には、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面とはより密着しようとする変形が生じ、外側配管で生じた熱が内側配管に伝わりやすい。さらに、外側配管の電磁誘導による加熱が止められた場合の温度下降幅は、電磁誘導による加熱時の温度上昇幅よりも小さいため、周囲温度等によって緩やかに温度が低下していき、内側配管の収縮も緩やかに行われる。したがって、内側配管の外側表面と外側配管の内側表面との剥離が生じにくい。このため、電磁誘導加熱時における内側配管の加熱の効率化と、電磁誘導加熱停止時における内側配管と外側配管との乖離の程度抑制とを、同時に実現させることが可能になる。
【００１５】
第５発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第４発明のいずれかの冷媒加熱装置において、内側配管と外側配管とは、内側配管および外側配管が有している残留応力もしくは外側配管のみが有している残留応力によって、径方向に互いに押し合っている。この内側配管と外側配管とが径方向に互いに押し合っている状況としては、例えば、内側配管が自己の残留応力により、径方向内側に戻ろうとする変位よりも、外側配管が自己の残留応力によって径方向内側に戻ろうとする変位の方が大きい場合が含まれる。また、内側配管と外側配管とが径方向に互いに押し合っている状況としては、例えば、内側配管には径方向内側に戻ろうとする変位が無いかもしくは実質的にほとんど無い状態であって、外側配管が自己の残留応力によって径方向内側に戻ろうとしている場合等も含まれる。
【００１６】
この冷媒加熱装置では、内側配管と外側配管とは、単に近接して配置されているのではなく、互いに径方向に押し合った状態で配置されているため、電磁誘導加熱によって外側配管に生じた熱をより効率的に内側配管に伝えることができるようになる。
【００１７】
第６発明の冷媒加熱装置は、第５発明の冷媒加熱装置において、外側配管は、塑性変形状態であって、内側配管を外側から押す方向の残留応力を有している。
【００１８】
この冷媒加熱装置では、外側配管が塑性変形の状態にある場合には、電磁誘導加熱を行って温度上昇させた後に電磁誘導加熱を止めて温度低下させることを繰り返したとしても、内側配管との配置関係を保つように維持することが可能になる。
【００１９】
第７発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第６発明のいずれかの冷媒加熱装置において、電磁誘導を生じさせるためのコイルに対する電力の供給を、残留応力を消滅させない範囲で行う制御部をさらに備えている。
【００２０】
この冷媒加熱装置では、電磁誘導加熱による温度上昇によって残留応力が消滅することを回避することが可能になる。
【００２１】
第８発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第７発明のいずれかの冷媒加熱装置において、内側配管の長手方向における両端部は、いずれも、外側配管の長手方向における両端部の外側に位置している。
【００２２】
この冷媒加熱装置では、内側配管の長手方向における両端部のいずれもが、外側配管における長手方向の両端部の外側に位置している。このため、内側配管の両端部を介して接続対象となる他の配管に接続させることにより、他の配管と内側配管と外側配管とをまとめることが可能になる。
【００２３】
なお、仮に、接続対象となる他の配管の材質が内側配管の材質と同じ場合には、接続させた後の強度を良好にすることが可能になり、溶接等も容易になる。
【００２４】
第９発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第８発明のいずれかの冷媒加熱装置において、内側配管は、径方向の厚みが０．２ｍｍ以上であり、外側配管は、径方向の厚みが０．２ｍｍ以上である。
【００２５】
この冷媒加熱装置では、内側配管と外側配管とが０．２ｍｍ以上の厚みを有している場合であっても、熱変形による内側配管と外側配管との乖離の程度を小さく抑えることが可能になる。
【００２６】
第１０発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第９発明のいずれかの冷媒加熱装置において、内側配管の熱伝導率は、外側配管の熱伝導率よりも高い。
【００２７】
冷媒加熱装置において、外側配管としては、内側配管よりも磁性が高いものを採用しているため、同時に熱伝導率についても内側配管よりも高い素材を選ぶことが困難になったりコストが高くなったりすることがある。
【００２８】
これに対して、ここでは、外側配管よりも高い磁性が要求されない内側配管において、熱伝導率が外側配管よりも高いものを採用することで、電磁誘導加熱によって外側配管で生じた熱を冷媒に効率よく伝えることが可能になる。
【００２９】
第１１発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第１０発明のいずれかの冷媒加熱装置において、コイルの軸方向と、外側配管の軸方向とは、略同一方向である。
【００３０】
この冷媒加熱装置では、電磁誘導によって外側配管に効率よく渦電流を生じさせることができるようになり、加熱効率を良好にすることができる。
【００３１】
第１２発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第１１発明のいずれかの冷媒加熱装置において、内側配管は、銅管である。
【００３２】
この冷媒加熱装置では、銅管は、コイルと外側配管との間には存在していないため、コイルに電流が供給されて外側配管に渦電流を生じさせるための磁力線は、銅管によって遮られることが無い。これにより、電磁誘導により生じる磁束を外側配管まで確実に到達させることが可能になる。
【００３３】
第１３発明の冷媒加熱装置は、第１発明から第１２発明のいずれかの冷媒加熱装置において、外側配管は、強磁性体材料を含有する金属配管である。
【００３４】
この冷媒加熱装置では、電磁誘導によって外部配管において効率的に渦電流を生じさせることが可能になる。
【００３５】
第１４発明の空気調和装置は、室内熱交換器、膨張機構、室外熱交換器、圧縮機構、および、第１発明から第１３発明のいずれかの冷媒加熱装置を備えている。冷媒加熱装置の内側配管は、圧縮機構の吸入側から室内熱交換器もしくは室外熱交換器まで延びる冷媒連絡配管の一部を構成している。冷媒連絡配管のうち内側配管以外の部分と内側配管とは、同一の金属組成である。
【００３６】
この空気調和装置では、圧縮機構の負荷を小さく抑えることが可能になる。
【００３７】
第１５発明の冷媒加熱装置の製造方法は、電磁誘導を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱装置の製造方法であって、配管配置ステップ、第１押し拡げステップ、第２押し拡げステップおよびコイル配置ステップを備えている。配管配置ステップは、冷媒を通過させる内側配管の外径よりも大きな内径を有しており、熱膨張係数が内側配管の熱膨張係数よりも小さく、内側配管よりも高い磁性を有している外側配管を、内側配管の外側に配置する。第１押し拡げステップは、外側配管の内側に配置されている内側配管の内面を内側配管の径方向外側に向けて押すことにより、内側配管の外面を外側配管の内面に当てる。第２押し拡げステップは、内側配管の内面を内側配管の径方向外側に向けて押すことにより、内側配管を塑性変形させつつ、外側配管を弾性変形および塑性変形させた状態、外側配管を弾性変形させた状態、および、外側配管を塑性変形させた状態のいずれかの状態で、内側配管の内面に対する内側配管の径方向外側向きの力の付与を解除する。コイル配置ステップは、外側配管の径方向外側近傍にコイルを配置する。
【００３８】
ここでは、冷媒を通過させる配管として適した材質の内側配管を、外側配管の材質とは別個に選んで採用することができる。このため、誘導加熱によって発熱する部分を他の冷媒配管に対して接続する場合であっても、接続部分の強度が良好になるような材質を選択することができる。そして、選択された内側配管の材質が、誘導加熱による発熱効果を十分に得られない場合であっても、内側配管とは別部材としての外側配管の材質を、内側配管よりも高い磁性とすることができ、冷媒加熱効果を上げることができる。そして、外側配管と内側配管とが電磁誘導加熱によって短時間の内に急激に昇温することがあっても、内側配管のほうが外側配管よりも熱膨張係数が大きいので、急激な熱膨張が生じても、内側配管が外側配管に対してより密着性が向上する方向へ変化する。このため、加熱効率を良好にすることができ、電磁誘導による急激な加熱が要求される時の冷媒加熱効率を良好にすることができる。これにより、内側配管の端部を他の冷媒配管に接続した場合に接続部分の強度を良好にする材料を選択することができ、その場合であっても、誘導加熱による加熱効率を良好にすることが可能になる。
【００３９】
さらに、この製造方法では、第２押し拡げステップによって、内側配管が塑性変形しているため、内側配管の外側表面は、外側配管の内側表面から離れる方向への変形が生じにくい。第２押し拡げステップを終えた状態で外側配管が弾性変形している場合には、外側配管が内側配管を径方向外側から締め付けるため、外側配管で生じた熱の内側配管への熱伝達性を向上させることができる。第２押し拡げステップを終えた状態で外側配管が塑性変形している場合においては、外側配管は内側配管よりも塑性変形の程度が大きいため、外側配管は内側配管を径方向外側から締め付けて、外側配管で生じた熱が内側配管へ熱伝達する効率を向上させることができる。
【００４０】
第１６発明の冷媒加熱装置の製造方法は、第１５発明の冷媒加熱装置の製造方法において、配管配置ステップの配置状態において、内側配管の外面と外側配管の内面との間には隙間が存在している。隙間の径方向の幅は、第１押し拡げステップを終えた段階における内側配管が塑性域に達しているために必要な幅以上である。
【００４１】
仮に、冷媒加熱装置の製造方法において、第１押し拡げステップを終えた段階において、内側配管が塑性域に達することなく弾性域のままである場合には、第２押し拡げステップによって内側配管および外側配管をさらに拡管して、内側配管を塑性域にさせたとしても、内側配管は塑性域に達したばかりである。このため、内側配管は、外側配管の径方向内側に向かう残存応力に対向してする力が弱いもしくは存在しないため、内側配管と外側配管との密着性を高めることが難しい。
【００４２】
これに対して、この方法では、内側配管は、第１押し拡げステップを終えた段階で既に塑性域に達しているため、第２押し拡げステップによって内側配管および外側配管をさらに拡管した後の状態では、内側配管は、外側配管の径方向内側に向かう残存応力に対向することができる。これにより、内側配管と外側配管との密着性を高めることが可能になる。
【００４３】
第１７発明の冷媒加熱装置の製造方法は、第１５発明または第１６発明の冷媒加熱装置の製造方法において、配管配置ステップにおいて、内側配管の長手方向における両端部は、いずれも、外側配管の長手方向における両端部の外側に位置するように配置される。
【００４４】
この方法では、内側配管の長手方向における両端部のいずれもが、外側配管における長手方向の両端部の外側に位置しているため、内側配管の両端部を介して接続対象となる他の配管に接続させることにより、他の配管と内側配管と外側配管とをまとめることが可能になる。
【００４５】
なお、仮に、接続対象となる他の配管の材質が内側配管の材質と同じ場合には、接続させた後の強度を良好にすることが可能になり、溶接等も容易になる。
【発明の効果】
【００４６】
第１発明の冷媒加熱装置では、内側配管の端部を他の冷媒配管に接続した場合に接続部分の強度を良好にする材料を選択することができ、その場合であっても、誘導加熱による加熱効率を良好にすることが可能になる。
【００４７】
第２発明の冷媒加熱装置では、内側配管を通過する冷媒を効率的に加熱することができるようになる。
【００４８】
第３発明の冷媒加熱装置では、内側配管を通過する冷媒を効率的に加熱することができるようになる。
【００４９】
第４発明の冷媒加熱装置では、電磁誘導加熱時における内側配管の加熱の効率化と、電磁誘導加熱停止時における内側配管と外側配管との乖離の程度抑制とを、同時に実現させることが可能になる。
【００５０】
第５発明の冷媒加熱装置では、外側配管に生じた熱をより効率的に内側配管に伝えることができるようになる。
【００５１】
第６発明の冷媒加熱装置では、温度上昇と温度降下とを繰り返したとしても、内側配管と外側配管との配置関係を保つように維持することが可能になる。
【００５２】
第７発明の冷媒加熱装置では、残留応力が消滅することを回避することが可能になる。
【００５３】
第８発明の冷媒加熱装置では、内側配管の両端部を介して接続対象となる他の配管に接続させることにより、他の配管と内側配管と外側配管とをまとめることが可能になる。
【００５４】
第９発明の冷媒加熱装置では、熱変形による内側配管と外側配管との乖離の程度を小さく抑えることが可能になる。
【００５５】
第１０発明の冷媒加熱装置では、外側配管よりも高い磁性が要求されない内側配管において、熱伝導率が外側配管よりも高いものを採用して、電磁誘導加熱によって外側配管で生じた熱を冷媒に効率よく伝えることが可能になる。
【００５６】
第１１発明の冷媒加熱装置では、外側配管に効率よく渦電流を生じさせて加熱効率を良好にできる。
【００５７】
第１２発明の冷媒加熱装置では、電磁誘導により生じる磁束を外側配管まで確実に到達させることが可能になる。
【００５８】
第１３発明の冷媒加熱装置では、電磁誘導によって外部配管において効率的に渦電流を生じさせることが可能になる。
【００５９】
第１４発明の空気調和装置では、圧縮機構の負荷を小さく抑えることが可能になる。
【００６０】
第１５発明の冷媒加熱装置の製造方法では、第２押し拡げステップを終えた状態で外側配管が弾性変形または塑性変形している場合においては、外側配管は内側配管を径方向外側から締め付けて、外側配管で生じた熱の内側配管への熱伝達性を向上させることができる。
【００６１】
第１６発明の冷媒加熱装置の製造方法では、内側配管は、外側配管の径方向内側に向かう残存応力に対向して、外側配管との密着性を高めることが可能になる。
【００６２】
第１７発明の冷媒加熱装置の製造方法では、内側配管の両端部を介して接続対象となる他の配管に接続させることにより、他の配管と内側配管と外側配管とをまとめることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】室外機の正面側を含む外観斜視図である。
【図３】室外機の内部配置構成斜視図である。
【図４】室外機の機械室の内部構造を示す全体前方斜視図である。
【図５】アキューム管に取り付けられた電磁誘導加熱ユニットの概略斜視図である。
【図６】電磁誘導加熱ユニットから遮蔽カバーを取り除いた状態の外観斜視図である。
【図７】アキューム管に取り付けられた電磁誘導加熱ユニットの断面図である。
【図８】電磁誘導加熱ユニットの周囲に磁束が生じている状態の説明図である。
【図９】二重管の製造フローチャートである。
【図１０】銅管の軸方向視断面図である。
【図１１】磁性体管の軸方向視断面図である。
【図１２】拡管前における磁性体管に銅管が挿入されている状態を示す側断面図である。
【図１３】拡管前における磁性体管に銅管が挿入されている状態を示す軸方向視断面図である。
【図１４】拡管中の様子を示す側断面図である。
【図１５】図１４に示すＵ−Ｕ断面図である。
【図１６】図１４に示すＶ−Ｖ断面図である。
【図１７】図１４に示すＷ−Ｗ断面図である。
【図１８】二重管の側断図である。
【図１９】銅管の半径を０．３５ｍｍだけ拡管した状態における銅管および磁性体管の応力分布を示す図である。
【図２０】銅管の半径を０．４０ｍｍだけ拡管した状態における銅管および磁性体管の応力分布を示す図である。
【図２１】銅管の半径を０．４５ｍｍだけ拡管した状態における銅管および磁性体管の応力分布を示す図である。
【図２２】銅管の半径を０．５０ｍｍだけ拡管した状態における銅管および磁性体管の応力分布を示す図である。
【図２３】銅管が半径を０．５５ｍｍだけ拡管した後における磁性体管についての残留応力分布を示す図である。
【図２４】他の実施形態（Ａ）の二重管の側断面図である。
【図２５】セートル工法の説明のための軸方向に平行な断面図である。
【図２６】セートル工法の説明のための軸方向に垂直な断面図である。
【図２７】セートル工法の拡管変位が０．３０ｍｍ時の接触圧力分布を示す図である。
【図２８】セートル工法の拡管変位が０．３５ｍｍ時の接触圧力分布を示す図である。
【図２９】セートル工法の拡管変位が０．４０ｍｍ時の接触圧力分布を示す図である。
【図３０】セートル工法の拡管変位が０．４５ｍｍ時の接触圧力分布を示す図である。
【図３１】セートル工法の拡管変位が０．５０ｍｍ時の接触圧力分布を示す図である。
【図３２】セートル工法で０．５０ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図３３】拡管ブレードの径方向変位の違いによる拡管後の固着圧力を示す表である。
【図３４】拡管ブレードの径方向変位の違いによる拡管後の固着圧力を示すグラフである。
【図３５】セートル工法で０．４５ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図３６】セートル工法で０．４６ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図３７】セートル工法で０．４７ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図３８】セートル工法で０．４９ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図３９】セートル工法で０．５２ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図４０】セートル工法で０．６０ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図４１】セートル工法で０．６５ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図４２】セートル工法で０．７０ｍｍ拡管された後の接触圧力分布を示す図である。
【図４３】周囲温度が１０℃高くなった場合の銅管の固着圧力分布を示す断面図である。
【図４４】周囲温度が１０℃高くなった場合の磁性体管の固着圧力分布を示す断面図である。
【図４５】マンドレル工法の説明のための軸方向に平行な断面図である。
【図４６】軸方向へ５．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図４７】軸方向へ１０．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図４８】軸方向へ２５．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図４９】軸方向へ４０．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図５０】軸方向へ４５．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図５１】軸方向へ５０．０ｍｍ進展した状態での固着圧力分布を示す図である。
【図５２】拡管ヘッド径の違いによる拡管後の固着圧力の変化を示す表である。
【図５３】拡管ヘッド径の違いによる拡管後の固着圧力の変化を示すグラフである。
【図５４】マンドレル工法のΦ１７．５による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図５５】マンドレル工法のΦ１７．６による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図５６】マンドレル工法のΦ１７．６５による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図５７】マンドレル工法のΦ１７．７による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図５８】マンドレル工法のΦ１７．８による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図５９】マンドレル工法のΦ１７．９による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６０】マンドレル工法のΦ１８．０による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６１】マンドレル工法のΦ１８．１による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６２】マンドレル工法のΦ１８．２による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６３】マンドレル工法のΦ１８．４による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６４】マンドレル工法のΦ１８．６による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６５】マンドレル工法のΦ１８．８による拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図６６】バルジ工法の説明のための軸方向に平行な断面図である。
【図６７】２．２４ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力での接触圧力分布を示す図である。
【図６８】２．５６ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力での接触圧力分布を示す図である。
【図６９】３．８４ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力での接触圧力分布を示す図である。
【図７０】６．０８ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力での接触圧力分布を示す図である。
【図７１】８．００ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力での接触圧力分布を示す図である。
【図７２】８．００ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力解除後の接触圧力分布を示す図である。
【図７３】最高圧力の違いによる拡管後の固着圧力の相違を示す表である。
【図７４】最高圧力の違いによる拡管後の固着圧力の相違を示すグラフである。
【図７５】バルジ工法の６．０ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図７６】バルジ工法の７．０ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図７７】バルジ工法の７．２ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図７８】バルジ工法の７．８ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図７９】バルジ工法の８．０ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【図８０】バルジ工法の８．２ｋｇｆ／ｍｍ2拡管後の接触圧力分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態における電磁誘導加熱ユニット６を備えた空気調和装置１を例に挙げて説明する。
【００６５】
＜１−１＞空気調和装置１
図１に、空気調和装置１の冷媒回路１０を示す冷媒回路図を示す。
【００６６】
空気調和装置１は、熱源側装置としての室外機２と、利用側装置としての室内機４とが冷媒配管によって接続されて、利用側装置が配置された空間の空気調和を行うものである。この空気調和装置１は、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、アキュームレータ２５、室外ファン２６、室内熱交換器４１、室内ファン４２、ホットガスバイパス弁２７、キャピラリーチューブ２８および電磁誘導加熱ユニット６等を備えている。
【００６７】
圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、アキュームレータ２５、室外ファン２６、ホットガスバイパス弁２７、キャピラリーチューブ２８および電磁誘導加熱ユニット６は、室外機２内に収容されている。室内熱交換器４１および室内ファン４２は、室内機４内に収容されている。
【００６８】
冷媒回路１０は、吐出管Ａ、室内側ガス管Ｂ、室内側液管Ｃ、室外側液管Ｄ、室外側ガス管Ｅ、アキューム管Ｆ、吸入管Ｇ、および、ホットガスバイパス回路Ｈを有している。室内側ガス管Ｂおよび室外側ガス管Ｅは、ガス状態の冷媒が多く通過するものではあるが、通過する冷媒をガス冷媒に限定しているものではない。室内側液管Ｃおよび室外側液管Ｄは、液状態の冷媒が多く通過するものではあるが、通過する冷媒を液冷媒に限定しているものではない。
【００６９】
吐出管Ａは、圧縮機２１と四路切換弁２２とを接続している。室内側ガス管Ｂは、四路切換弁２２と室内熱交換器４１とを接続している。室内側液管Ｃは、室内熱交換器４１と室外電動膨張弁２４とを接続している。室外側液管Ｄは、室外電動膨張弁２４と室外熱交換器２３とを接続している。室外側ガス管Ｅは、室外熱交換器２３と四路切換弁２２とを接続している。
【００７０】
アキューム管Ｆは、四路切換弁２２とアキュームレータ２５とを接続しており、室外機２の設置状態で鉛直方向に伸びている。アキューム管Ｆの一部に対して、電磁誘導加熱ユニット６が取り付けられている。アキューム管Ｆは、少なくとも後述するコイル６８によって周囲を覆われている部分において、内側に冷媒を流している銅管５１と、銅管５１の周囲を覆うように設けられた磁性体管５２とを備えた二重管５０を有している（図７参照）。銅管５１は、Ｃ１２２０によって構成されている。磁性体管５２は、ＳＵＳ（Stainless Used Steel：ステンレス鋼）４３０によって構成されている。このＳＵＳ４３０は、強磁性体材料であって、磁界に置かれると渦電流を生じつつ、自己の電気抵抗によって生ずるジュール熱により発熱する。冷媒回路１０を構成する配管のうち磁性体管５２以外の部分は、銅管５１で構成されている。
【００７１】
このように電磁誘導加熱を行うことで、アキューム管Ｆを電磁誘導によって加熱させることができ、アキュームレータ２５を介して圧縮機２１に吸入される冷媒を暖めることができる。これにより、空気調和装置１の暖房能力を向上させることができる。また、例えば、暖房運転の起動時においては、圧縮機２１が十分に暖まっていない場合であっても、電磁誘導加熱ユニット６による迅速な加熱によって起動時の能力不足を補うことができる。さらに、四路切換弁２２を冷房運転用の状態に切り換えて、室外熱交換器２３等に付着した霜を除去するデフロスト運転を行う場合には、電磁誘導加熱ユニット６がアキューム管Ｆを迅速に加熱することで、圧縮機２１は迅速に暖められた冷媒を対象として圧縮することができる。このため、圧縮機２１から吐出するホットガスの温度を迅速に上げることができる。これにより、デフロスト運転によって霜を解凍させるのに必要とされる時間を短縮化させることができる。これにより、暖房運転中に適時デフロスト運転を行うことが必要となる場合であっても、できるだけ早く暖房運転に復帰させることができ、ユーザの快適性を向上させることができる。
【００７２】
吸入管Ｇは、アキュームレータ２５と圧縮機２１の吸入側とを接続している。
【００７３】
ホットガスバイパス回路Ｈは、吐出管Ａの途中に設けられた分岐点Ａ１と室外側液管Ｄの途中に設けられた分岐点Ｄ１とを接続している。ホットガスバイパス回路Ｈは、途中に冷媒の通過を許容する状態と許容しない状態とを切換可能なホットガスバイバス弁２７が配置されている。なお、ホットガスバイパス回路Ｈは、ホットガスバイバス弁２７と分岐点Ｄ１との間に、通過する冷媒圧力を下げるキャピラリーチューブ２８が設けられている。このキャピラリーチューブ２８は、暖房運転時において室外電動膨張弁２４が低下させる冷媒圧力に近づけることができるため、ホットガスバイパス回路Ｈを通じた室外側液管Ｄへのホットガスの供給により、室外側液管Ｄの冷媒圧力上昇を抑えることができる。
【００７４】
四路切換弁２２は、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切換可能である。図１では、暖房運転を行う際の接続状態を実線で示し、冷房運転を行う際の接続状態を点線で示している。暖房運転時には、室内熱交換器４１が冷媒の冷却器として、室外熱交換器２３が冷媒の加熱器として機能する。冷房運転時には、室外熱交換器２３が冷媒の冷却器として、室内熱交換器４１が冷媒の加熱器として機能する。
【００７５】
室外熱交換器２３は、熱交フィン２３ｚを有している。
【００７６】
室外機２内に配置される機器を制御する室外制御部１２と、室内機４内に配置されている機器を制御する室内制御部１３とが、通信線１１ａによって接続されることで、制御部１１を構成している。この制御部１１は、空気調和装置１を対象とした種々の制御を行う。
【００７７】
＜１−２＞室外機２
図２に、室外機２の正面側の外観斜視図を示す。図３に、室外熱交換器２３および室外ファン２６との位置関係についての斜視図を示す。図４に、室外機２の機械室の内部構造を示す全体前方斜視図を示す。
【００７８】
室外機２は、天板２ａ、底板２ｂ、フロントパネル２ｃ、左側面パネル２ｄ、右側面パネル２ｆおよび背面パネル２ｅによって構成される略直方体形状の室外機ケーシングによって外表面を構成している。
【００７９】
室外機２は、室外熱交換器２３および室外ファン２６等が配置されており左側面パネル２ｄ側である送風機室と、圧縮機２１や電磁誘導加熱ユニット６が配置されており右側面パネル２ｆ側である機械室と、に仕切り板２ｈを介して区切られている。また、室外機２は、底板２ｂに対して螺着されることで固定され、室外機２の最下端部を右側と左側において構成する室外機支持台２ｇを有している。なお、電磁誘導加熱ユニット６は、機械室のうちの左側面パネル２ｄおよび天板２ａの近傍である上方の位置に配置されている。ここで、上述した室外熱交換器２３の熱交フィン２３ｚは、略水平方向に板厚方向が向くようにしつつ、板厚方向に複数並んで配置されている。ホットガスバイパス回路Ｈは、室外ファン２６および室外熱交換器２３の下方を沿うように配置されている。
【００８０】
室外機２の仕切り板２ｈは、室外熱交換器２３および室外ファン２６等が配置されている送風機室と、電磁誘導加熱ユニット６、圧縮機２１およびアキュームレータ２５等が配置されている機械室と、を区切るように前方から後方に向けて上端から下端に掛けて仕切っている。圧縮機２１およびアキュームレータ２５は、室外機２の機械室の下方の空間に配置されている。そして、電磁誘導加熱ユニット６、四路切換弁２２および室外制御部１２は、室外機２の機械室の上方の空間であって、圧縮機２１やアキュームレータ２５等の上の空間に配置されている。室外機２を構成する機能要素であって機械室に配置されている圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、アキュームレータ２５、ホットガスバイパス弁２７、キャピラリーチューブ２８および電磁誘導加熱ユニット６は、図１において示した冷媒回路１０による冷凍サイクルを実行するように、吐出管Ａ、室内側ガス管Ｂ、室外側液管Ｄ、室外側ガス管Ｅ、アキューム管Ｆ、ホットガスバイパス回路Ｈ等を介してそれぞれ接続されている。
【００８１】
＜１−３＞電磁誘導加熱ユニット６
図５に、アキューム管Ｆに取り付けられた電磁誘導加熱ユニット６概略斜視図を示す。図６に、電磁誘導加熱ユニット６から遮蔽カバー７５を取り除いた状態の外観斜視図を示す。図７に、アキューム管Ｆに取り付けられた電磁誘導加熱ユニット６の断面図を示す。
【００８２】
電磁誘導加熱ユニット６は、アキューム管Ｆのうち発熱部分である磁性体管５２を径方向外側から覆うように配置されており、電磁誘導加熱によって磁性体管５２を発熱させる。このアキューム管Ｆの発熱部分は、内側の銅管５１と外側の磁性体管５２とを有する二重管構造となっている。
【００８３】
電磁誘導加熱ユニット６は、第１六角ナット６１、第２六角ナット６６、第１ボビン蓋６３、第２ボビン蓋６４、ボビン本体６５、第１フェライトケース７１、第２フェライトケース７２、第３フェライトケース７３、第４フェライトケース７４、第１フェライト９８、第２フェライト９９、コイル６８、遮蔽カバー７５、サーミスタ１４およびヒューズ１５等を備えている。
【００８４】
第１六角ナット６１および第２六角ナット６６は、樹脂製であって、図示しないＣ型リングを用いて、電磁誘導加熱ユニット６とアキューム管Ｆとの固定状態を安定させる。第１ボビン蓋６３および第２ボビン蓋６４は、樹脂製であって、アキューム管Ｆをそれぞれ上端位置および下端位置において径方向外側から覆っている。この第１ボビン蓋６３および第２ボビン蓋６４は、第１〜第４フェライトケース７１〜７４をネジ６９を介して螺着させるための、ネジ６９用の螺着孔を４つ有している。さらに、第２ボビン蓋６４は、サーミスタ１４を差し込んで、磁性体管５２の外表面に取り付けるための電磁誘導サーミスタ差し込み開口６４ｆを有している。また、第２ボビン蓋６４は、ヒューズ１５を差し込んで、磁性体管５２の外表面に取り付けるためのヒューズ差し込み開口を有している。サーミスタ１４は、検知温度を信号にして制御部１１まで伝える。ヒューズ１５は、検知結果を信号にして制御部１１まで伝える。ヒューズ１５から所定制限温度を超えた温度検知の知らせを受けた制御部１１は、コイル６８への電力供給を停止させる制御を行って、機器の熱損傷を回避させる。ボビン本体６５は、樹脂製であって、コイル６８が巻き付けられる。コイル６８は、ボビン本体６５の外側においてアキューム管Ｆの延びる方向を軸方向として螺旋状に巻き付けられている。コイル６８は、図示しない制御用プリント基板に接続されており、高周波電流の供給を受ける。制御用プリント基板は、制御部１１によって出力制御される。第１フェライトケース７１は、第１ボビン蓋６３と第２ボビン蓋６４とをアキューム管Ｆの延びている方向から挟み込み、ネジ６９によって螺着固定されている。第１フェライトケース７１〜第４フェライトケース７４は、透磁率の高い素材であるフェライトによって構成された第１フェライト９８および第２フェライト９９を収容している。第１フェライト９８および第２フェライト９９は、図８の磁束説明図において示すように、コイル６８によって生じる磁界を取りこんで磁束の通り道を形成することで、磁界が外部に漏れ出しにくいようにしている。遮蔽カバー７５は、電磁誘導加熱ユニット６の最外周部分に配置されており、第１フェライト９８および第２フェライト９９だけでは呼び込みきれない磁束を集める。この遮蔽カバー７５の外側にはほとんど漏れ磁束が生じず、磁束の発生場所について自決することができている。
【００８５】
＜１−４＞二重管５０の製造例
以下に、本発明の一実施形態に係る二重管の製造方法の例を示す。
【００８６】
図９に、二重管５０の製造工程における、所定部分に着目したフローチャートを示す。
【００８７】
（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、銅管５１と、磁性体管５２とを準備する。
【００８８】
図１０に示すように、銅管５１は、ＪＩＳ規格によって規定されているＣ１２２０Ｔ−１／２Ｈによって構成されており、内径ａ１、外径ｂ１および厚みｃ１の形状を有している。ここで、内径ａ１、外径ｂ１および厚みｃ１は、いずれも拡管処理が行われる前の段階の値であり、銅管５１が残留応力を有していない状態での値である。銅管５１の内径ａ１は、１７．０５ｍｍである。銅管５１の外径ｂ１は、１９．０５ｍｍである。銅管５１の厚みｃ１は、１．０ｍｍである。なお、Ｃ１２２０Ｔ−１／２Ｈの熱膨張係数（線熱膨張係数）は、１６．８×１０-6（１／ＫＥＬＶＩＮ）である。
【００８９】
図１１に示すように、磁性体管５２は、ＪＩＳ規格によって規定されているＳＵＳ４３０によって構成されており、内径ｘ１、外径ｙ１および厚みｚ１の形状を有している。ここで、内径ｘ１、外径ｙ１および厚みｚ１は、いずれも拡管処理が行われる前の段階の値であり、磁性体管５２が残留応力を有していない状態での値である。磁性体管５２の内径ｘ１は、１９．６ｍｍである。磁性体管５２の外径ｙ１は、２２．０ｍｍである。磁性体管５２の厚みｚ１は、１．２ｍｍである。なお、ＳＵＳ４３０の熱膨張係数（線熱膨張係数）は、Ｃ１２２０の熱膨張係数（線熱膨張係数）よりも小さく、１１．７×１０-6（１／ＫＥＬＶＩＮ）である。また、ＳＵＳ４３０は、Ｃ１２２０よりも磁性が高く、磁場に置かれた場合にＣ１２２０よりも多くの渦電流が発生し、より多くの発熱を伴う。ここで、磁性体管５２は、軸方向の長さが、銅管５１の軸方向の長さよりも短いものを用いる。
【００９０】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、磁性体管５２の軸方向と銅管５１の軸方向とが略平行となるようにして、磁性体管５２に銅管５１を挿入する。ここでは、銅管５１が端部において固定支持された状態（図示せず）となっており、磁性体管５２は、移動自在な状態で存在している。
【００９１】
図１２に示すように、銅管５１の軸方向の長さは、磁性体管５２の軸方向の長さよりも長く、銅管５１の軸方向両端部は、磁性体管５２の軸方向両端部よりもさらに外側に位置している。
【００９２】
図１３に示すように、磁性体管５２に銅管５１が挿入された状態では、銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面との間に隙間が形成されている。ここでは、ｓ＋ｔ＝磁性体管５２の内径−銅管５１の外径＝１９．６ｍｍ−１９．０５ｍｍ＝０．５５ｍｍの関係にある。
【００９３】
（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、図１４のＵ−Ｕ面に示すように、拡管部材８９を、銅管５１の一端側から圧入させていくことで、銅管５１を拡管させる。ステップＳ１３、１４の拡管は、常温下（例えば、２０℃）で行われる。拡管部材８９は、挿入方向先端部分に、銅管５１の内径ａ１よりも大きな外径を有するヘッド８９ｈを有している。このヘッド８９ｈは、挿入方向先端側から後方に行くにつれて徐々に外径が大きくなるように傾斜した傾斜形状部分を有している。実際には、銅管５１の拡管にわずかに遅れて、磁性体管５２も拡管されるようになる。
【００９４】
図１５に、銅管５１のみが拡管され、磁性体管５２が未だ拡管されていない状況である、図１４のＵ−Ｕ断面図を示す。ここでは、上述した隙間ｓ＋ｔが消滅しており、銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面とが接した状態となっている。ここでは、銅管５１のみが拡管されており、磁性体管５２はなんら変化が生じていない。具体的には、図１５に示すように、磁性体管５２の外径ｙ１、内径ｘ１、厚みｚ１は同じ値で維持されている。これに対して、銅管５１は、内径がａ１→ａ２に拡大、外径がｂ１→ｂ２に拡大、厚みがｃ１→ｃ２と薄くなって、それぞれ変化している。なお、ここで、銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面との隙間のｓ＋ｔの長さは、銅管５１が拡管されることによって弾性変形の領域を超えて塑性変形領域に達するために必要とされる長さより長くなるように設けられている。これにより、図１４のＵ−Ｕ断面図に示す状態まで銅管５１が拡管された状態では、銅管５１は弾性変形を終えて、塑性変形の領域に達しているため、半径を短くする方向に戻ろうとする応力がほとんど生じていない。
【００９５】
（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、図１４のＶ−Ｖ面に示すように、拡管部材８９によって銅管５１だけでなく磁性体管５２をも拡管させる。
【００９６】
図１６に、銅管５１および磁性体管５２の両方が拡管され始めている状況である、図１４のＶ−Ｖ断面図を示す。ここでは、銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面とが接して銅管５１が塑性領域に達した状態となった後に、拡管部材８９が銅管５１を径方向外側にさらに拡管させることで、磁性体管５２は、銅管５１の外周表面から径方向外側に向かう力を受けて、径方向外側に拡管され始めている。具体的には、図１６に示すように、磁性体管５２の外径は、ｙ１→ｙ２に拡大、内径はｘ１→ｘ２に拡大、厚みはｚ１→ｚ２に薄くなって、それぞれ変形している。銅管５１は、内径がａ２→ａ３に拡大、外径がｂ２→ｂ３に拡大、厚みがｃ２→ｃ３に薄くなって、それぞれ変化している。ここでは、銅管５１と磁性体管５２の両方が拡管されており、図１９〜図２２に示すように、銅管５１および磁性体管５２の両方に、それぞれ応力が生じている。図１９は、銅管５１の内径が拡管開始から０．３５ｍｍ延びた状態での応力分布を示している。ここでは、銅管５１が既に塑性領域に達しているため、銅管５１の半径を小さくする方向に戻ろうとする応力がほとんど生じていない状態である。これに対して、磁性体管５２は拡管され始めたばかりの状態であり、弾性変形の領域にあり、磁性体管５２の半径を短くしようとする方向の応力が働いている。このため、銅管５１においても、磁性体管５２の応力に対抗するための半径をより大きくする方向に応力が生じている。図２０は、銅管５１の内径が拡管開始から０．４０ｍｍ延びた状態での応力分布を示している。図２１は、銅管５１の内径が拡管開始から０．４５ｍｍ延びた状態での応力分布を示している。図２２は、銅管５１の内径が拡管開始から０．５０ｍｍ延びた状態での応力分布を示している。これらの応力分布に示すように、磁性体管５２が塑性変形の領域に達するまでは、銅管５１と磁性体管５２とは径方向に互いに押し合う方向に応力が生じている。なお、ステップＳ１４では、銅管５１の半径が０．５５ｍｍ延びた状態となるまで拡管させている。図２３に、銅管５１が半径を０．５５ｍｍだけ拡管した後に、拡管のための力の作用を解除した後における磁性体管５２についての残留応力分布を示す。この図２３に示すように、銅管５１の半径が０．５５ｍｍ延びた状態となるまで拡管させた後では、磁性体管５２には、銅管５１の外表面を径方向内側に押すための残留応力が良好に残存していることが確認される。
【００９７】
（ステップＳ１５）
ステップＳ１５では、図１４のＷ−Ｗ面に示すように、拡管部材８９が行き去って、銅管５１の内周表面から径方向外側に押される力が解除されることで、銅管５１および磁性体管５２が半径を短くする方向にわずかに収縮する。具体的には、図１７に示すように、磁性体管５２は、外径がｙ２→ｙ３に縮小、内径がｘ２→ｘ３に縮小、厚みがｚ２→ｚ３となって厚くなっている。銅管５１は、内径がａ３→ａ４に縮小、外径がｂ３→ｂ４に縮小、厚みがｃ３→ｃ４となって厚くなっている。
【００９８】
図１７に、銅管５１および磁性体管５２が拡管された後の状況である、図１４のＷ−Ｗ断面図を示す。ここでは、拡管部材８９が行き去っており、銅管５１および磁性体管５２の両方が、半径を小さくする方向にわずかに変形して安定した状態になる。この状態では、磁性体管５２および銅管５１は塑性変形の領域になっているが、磁性体管５２は銅管５１よりも、塑性変形の領域の程度が浅い。このため、銅管５１は径方向における残留応力が少ないのに対して、磁性体管５２には径方向外側から銅管５１を押すような残留応力が多く残存している。これにより、二重管５０では、磁性体管５２と銅管５１との密着性が良好な状態となっている。
【００９９】
ここで得られる二重管５０は、図１８に示すように、長手方向に沿うように銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面とが密着した面が広く確保されている。このため、上述した電磁誘導加熱ユニット６によって磁性体管５２に渦電流を生じさせて発熱させた場合に、銅管５１への熱伝達を良好にすることができる。これにより、冷媒の加熱効率を向上させることができている。
【０１００】
＜１−５＞二重管５０の性質および利用
制御部１１は、サーミスタ１４による検知温度が−５０〜１５０℃の範囲内で維持されるように、コイル６８に対する電力の供給および各構成機器の制御を行う。
【０１０１】
この使用温度範囲としての−５０℃〜１５０℃では、二重管５０の外径（磁性体管５２の外径）は、０．０６７４ｍｍ程度変化し、二重管５０の内径（銅管５１の内径）は、０．０５０９ｍｍ程度変化する。
【０１０２】
上述のようにして得られた二重管５０では、内側に位置している銅管５１のほうが磁性体管５２よりも線熱膨張係数が大きいため、電磁誘導加熱ユニット６によって誘導加熱を開始した場合には、銅管５１のほうが磁性体管５２よりも半径が増大する方向への熱膨張の程度が大きい。このため、誘導加熱を開始して銅管５１および磁性体管５２の温度が上がっていく場合には、誘導加熱によって大きく熱膨張しようとする銅管５１と、誘導加熱をしたとしても銅管５１ほどの熱膨張は生じない磁性体管５２とは、径方向に押し合う応力が増大するように状態が変化する。このため、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２とは、誘導加熱が必要とされる状況において、密着状態がより良好になるようになっている。
【０１０３】
また、電磁誘導加熱ユニット６はアキューム管Ｆに取り付けられており、二重管５０はアキューム管Ｆの一部となっているため、空気調和装置１の使用時には、低温低圧冷媒が流れる。このように、二重管５０に低温低圧冷媒が流れたとしても、上述のようにして銅管５１の半径が一度０．５５ｍｍまで広がるように拡管して得られた二重管５０では、―１３０℃より低い温度にならなければ、銅管５１と磁性体管５２との押し合う応力は大きく減少することはなく、ほぼ消滅しない。そして、空気調和装置１では、アキューム管Ｆには所定温度として−５０℃以上の温度の冷媒が流れることが制御部１１の制御によって確保されている。これにより、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２とが乖離してしまうことを避けることができる。
【０１０４】
なお、上記寸法の銅管５１について半径が０．５０ｍｍまでしか拡管されていない場合には、磁性体管５２に残存している残留応力は、−３０℃程度で消滅もしくは大きく減少してしまう。このため、空気調和装置１のアキューム管Ｆに流す冷媒温度が−５０℃程度まで低下するように制御部１１によって運転される場合には、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２との乖離が生じるおそれがある。
【０１０５】
このように、銅管５１の半径の拡管の程度による磁性体管５２の半径の拡管の程度として、磁性体管５２の厚み内径もしくは外径を考慮しつつ、制御部１１が制御しているアキューム管Ｆを通過する冷媒温度の範囲内で残留応力の大きな減少や消滅が生じない程度を積極的に選定して拡管処理を行っている。これにより、二重管５０に制御冷媒温度範囲内における低温低圧冷媒が流れたとしても、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２とが乖離してしまうことを避けて、機器の信頼性を向上させることができている。
【０１０６】
また、電磁誘導加熱ユニット６による誘導加熱では、磁性体管５２は、供給電力に応じた急激な温度上昇を生じ、１秒間に３０℃〜１５０℃程度、もしくは１秒間に５０℃〜１００℃程度上昇する。アキューム管Ｆを通過する冷媒を暖める制御を行う必要が生じて、このように急激な温度変化が生じたとしても、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２とは互いに径方向に押し合う強さが増大するように変形する。このため、線熱膨張係数の大きい銅管５１を内側に配置することで、誘導加熱時の加熱を効率的に行うことが可能になっている。また、誘導加熱によって直接的に発熱を生じるのは磁性体管５２であるが、冷媒と磁性体管５２との間に存在している銅管５１は、線熱膨張係数が大きいため、熱伝達の観点からも冷媒の加熱を効率的に行うことができるようになっている。これに対して、誘導加熱を終えた後の二重管５０の温度低下速度は、誘導加熱時の温度上昇速度よりもかなり小さい。このため、二重管５０の銅管５１と磁性体管５２とで線熱膨張係数が異なることに起因する銅管５１と磁性体管５２との乖離の発生を、より確実に防ぐことができている。
【０１０７】
また、サーミスタ１４の検知温度が１５０℃より高い温度にならないように制御部１１が供給電力量の制御をしているため、磁性体管５２がそのキュリー温度を超えることがないようになっている。このため、誘導加熱を行った後であっても、磁性体管５２には銅管５１を径方向内側に向けて押す残留応力が残り続ける。これにより、二重管５０を誘導加熱する場合の信頼性を向上させることができている。
【０１０８】
＜本実施形態の空気調和装置１の特徴＞
本実施形態に係る二重管５０では、長手方向に沿うように銅管５１の外周表面と磁性体管５２の内周表面とが互いに径方向に押し合った状態で密着した面が、広く確保されている。このため、上述した電磁誘導加熱ユニット６によって磁性体管５２に渦電流を生じさせて発熱させた場合に、銅管５１への熱伝達を良好にすることができる。これにより、冷媒の加熱効率を向上させることができている。
【０１０９】
また、熱伝達率を良好に維持するために、アキューム管Ｆのうち二重管５０以外の部分では、銅管が採用されているが、二重管５０の内側の銅管５１も略同一素材が採用されている。このため、アキューム管Ｆのうち二重管５０以外の部分と、二重管５０とを溶接等により接続した場合に、熱変化による疲労に強い接続状態を形成させることができる。
【０１１０】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【０１１１】
（Ａ）
上記実施形態では、銅管５１と磁性体管５２とが直接接している二重管５０を例に挙げて説明した。
【０１１２】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【０１１３】
図２４に示すように、例えば、磁性体管５２から銅管５１への熱伝達性能を良好に保てる材質であれば、径方向内側に配置される銅管５１と径方向外側に配置される磁性体管５２との間に、他の材料を含有する介在部９７を介在させた二重管２５０を採用してもよい。この介在させる他の材料としては、例えば、磁性体管５２から銅管５１への熱伝達を良好にする観点から、伝熱性能に優れた材料であることが好ましい。また、磁性体管５２と銅管５１との物理的な密着性を良好にして熱伝達を良好に行うことができる接触部分を確保する観点から、柔軟性を有している材料であることが好ましい。これらの観点からは、介在部９７は、例えば、シリコーンおよびシリコーン樹脂等の合成高分子等が好ましい。
【０１１４】
（Ｂ）
上記実施形態では、冷媒回路１０のうち、アキューム管Ｆに対して電磁誘導加熱ユニット６が取り付けられる場合について説明した。
【０１１５】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【０１１６】
例えば、アキューム管Ｆ以外の他の冷媒配管に設けられていてもよい。この場合には、電磁誘導加熱ユニット６を設ける冷媒配管部分に磁性体管５２等の磁性体を設ける。
【０１１７】
（Ｃ）
上記実施形態では、磁性体管５２としてＳＵＳ４３０を例に挙げて説明した。
【０１１８】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【０１１９】
例えば、鉄、銅、アルミ、クロム、ニッケル等の導体およびこれらの群から選ばれる少なくとも２種以上の金属を含有する合金等としてもよい。磁性体材料としては、例えば、強磁性体であって電気抵抗が比較的高いものであり使用温度範囲（上記空気調和装置１では、−５０℃〜１５０℃を例に挙げている）よりもキュリー温度が高い材料が好ましい。
【０１２０】
なお、磁性体材料は、例えば、アキューム管Ｆのすべてを構成していてもよいし、アキューム管Ｆの内側表面のみに形成されていてもよく、アキューム管Ｆ配管を構成する材料中に含有されることで存在していてもよい。
【０１２１】
また、ＳＵＳとしては、例えば、フェライト系、マルテンサイト系の２種およびこれらの種類を組み合わせたものを採用してもよい。
【０１２２】
（Ｄ）
上記実施形態では、磁性体管５２が塑性変形の領域になるまで拡管を行う場合を例に挙げて説明した。
【０１２３】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【０１２４】
銅管５１が塑性領域まで拡管されていれば、磁性体管５２は弾性領域までしか拡管されていない場合であっても、二重管５０において銅管５１と磁性体管５２とが径方向に互いに押し合う状態を良好に確保することができる。
【０１２５】
（Ｅ）
上記実施形態では、銅管５１の端部を固定した状態で拡管処理を行う場合を例に挙げて説明した。
【０１２６】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【０１２７】
例えば、セートル拡管処理によって銅管５１および磁性体管５２を拡管させるようにしてもよい。
【０１２８】
＜２＞二重管５０の好適な製造例について
【０１２９】
＜２−１＞セートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法の比較について
発明者らは、上述したような、磁性体管５２の内側に配置された銅管５１を拡管することで二重管５０を得る製造方法について、セートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法の３つの工法のいずれによっても、本発明の二重管５０を得ることができることを確認した。さらに、これらのセートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法の３つの工法の違いについて解析した。
【０１３０】
以下、セートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法の違いについて、実験結果を示しつつ説明する。
【０１３１】
＜２−２＞解析の前提について
セートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法のいずれの解析においても、以下の材質および寸法の銅管５１、磁性体管５２を用いた。これらは、長さ以外については、上述した実施形態で用いたものと同じである。
【０１３２】
銅管５１については、材質Ｃ１２２０Ｔ−１／２Ｈ、外径１９．０５ｍｍ、肉厚１．０ｍｍであり、弾性率１２０４０．８ｋｇｆ／ｍｍ2、ポアソン比０．３４、線膨張係数１６．８×１０-6／ＫＥＬＶＩＮ、降伏応力２０．０ｋｇｆ／ｍｍ2、ひずみ硬化率２４．０ｋｇｆ／ｍｍ2であった。
【０１３３】
磁性体管５２については、材質ＳＵＳ４３０、外径２２．００ｍｍ、肉厚１．２ｍｍであり、弾性率２０４０８．２ｋｇｆ／ｍｍ2、ポアソン比０．３０、線膨張係数１１．７×１０-6／ＫＥＬＶＩＮ、降伏応力３２．０ｋｇｆ／ｍｍ2、ひずみ硬化率２０４０．８ｋｇｆ／ｍｍ2であった。
【０１３４】
銅管５１と磁性体管５２の材料物性はバイリニア等方硬化として表現する。この材料モデルは、原点から応力とひずみの正側に延びた二直線の応力-ひずみ曲線で記述される。最初の直線の勾配は材料の弾性率と見なされる。指定された降伏応力点で折れる二番目の直線は、接線係数（ひずみまたは加工硬化率とも呼ぶ）で定義される線形勾配をもつ。ひずみ硬化率はゼロ未満ではなく、弾性率より大きくてはならない。
【０１３５】
また、摩擦係数については、銅管５１と拡管ブレード（セートル拡管）または拡管ヘッド（マンドレル拡管）の接触面では０．１とし、銅管５１と磁性体管５２の接触面では０．２とした。
【０１３６】
なお、二重管５０の軸方向における入口と出口の距離をある程度確保すれば、入口と出口の幾何形状の変化による影響がなくなるため、本解析においては、銅管５１と磁性体管５２の長さとして必ずしも実際に電磁誘導加熱ユニット６に採用される長さのものを試料とする必要はないとして解析を行った。なお、上記電磁誘導加熱ユニット６に採用される銅管５１の長さは３７５．０ｍｍ、磁性体管５２の長さは２４０．０ｍｍである。
【０１３７】
また、銅管５１と磁性体管５２から構成される二重管５０の構造および拡管荷重の対称性（セートル拡管の場合は近似対称性）を考えると、拡管過程は軸対称モデルを用いて解析または近似的に解析することが可能であるとした。
【０１３８】
拡管解析には、汎用構造ＦＥＭ解析コードのＡＮＳＹＳ−Ｖ１０を用いて行った。評価項目は、拡管後の銅管５１と磁性体管５２との固着圧力分布である。
【０１３９】
実際の拡管過程では銅管５１の片端を完全に固定するため、本解析では、拡管の開始端とは反対側の端部である拡管終了端を完全固定とした。また、磁性体管５２については、解析の安定性を考慮し、拡管終了端側を軸方向に拘束した。
【０１４０】
バイリニア等方硬化という材料挙動を示すと仮定した場合の銅管５１と磁性体管５２の降伏則については、ｖｏｎ−Ｍｉｓｅｓの降伏則を用いることが一般的である。しかしながら、例えば、実際に銅管５１が延ばされて造られたことを考えると、その材料挙動は方向依存性を有することが容易に想像できるため、本解析においては、銅管５１と磁性体管５２は材料軸方向に異なる応力−ひずみ特性を示すことを考慮し、降伏の判定には、修正ｖｏｎ−Ｍｉｓｅｓの降伏条件であるＨｉｌｌの降伏式を使用した。Ｈｉｌｌの降伏式は加工硬化を仮定しているため、サイクル負荷の場合や比例負荷とは見なせない問題には妥当性を欠く。また、異方性の主軸は材料（すなわち要素）座標系に一致しており、負荷過程にわたって変化しないものと仮定した。Ｈｉｌｌの異方性降伏式では、指定した降伏応力に対する各方向降伏応力の比を与える必要があり、これは、与えられた方向でのＭｉｓｅｓ降伏応力における比を表わしている。本解析では、Ｈｉｌｌの降伏式における比Ｒｘｘ、Ｒｙｙ、Ｒｚｚ、Ｒｘｙ、Ｒｙｚ、Ｒｘｚを０．５、１．０、１．０、１．０、１．０、１．０とする。なお、Ｈｉｌｌの降伏式における比Ｒｘｘ、Ｒｙｙ、…、Ｒｘｚを１．０とした場合、Ｈｉｌｌの降伏式はＭｉｓｅｓの降伏式に帰する。
【０１４１】
以下、セートル工法、マンドレル工法およびバルジ工法について、それぞれ解析内容を示す。
【０１４２】
＜２−３＞セートル工法について
セートル工法による拡管では、図２５、図２６に示すように、磁性体管５２の内側に銅管５１を配置した状態で、銅管５１の内側に挿入された拡管ブレード５０Ｂが回りながら銅管５１さらには磁性体管５２を内側から径方向に押し広げる拡管工法である。
【０１４３】
銅管５１は、長さが１００．０ｍｍのものを用いた。磁性体管５２は、長さが７０．０ｍｍのものを用いた。拡管ブレード５０Ｂは、全長５０．０ｍｍ、直線部長さ４０．０ｍｍ、Ｒ半径１０．０の物を用いた。ここで、要素数は１８５０４、節点数は１７５３０であった。
【０１４４】
ここで、軸方向に変位せず回転しながら径方向に広がる拡管ブレード５０Ｂが剛体で、また、近似的に径方向において均等に広がるものとする。これにより、セートル拡管過程を近似的に軸対称の問題として扱うことができるようにした。解析では、拡管ブレード５０Ｂを表わす剛体要素に径方向の強制変位を、０．４０ｍｍ〜１．６０ｍｍまでの間であって０．０５ｍｍ毎の各値を変位量とした場合について、それぞれ測定した。
【０１４５】
拡管ブレード５０Ｂの径方向強制変位が０．５ｍｍである場合のセートル拡管中および拡管後における銅管５１と磁性体管５２の接触（固着）圧力分布を図２７〜図３２に示す。図中、左側が銅管５１から受ける圧力分布を示し、右側が磁性体管５２から受ける圧力分布を示している。なお、軸方向は応力を受ける位置を示し、軸に垂直な方向は応力の大きさを示している（以下、他の図においても同じ）。
【０１４６】
これによると、拡管ブレードの径方向変位が０．３ｍｍを超えて始めて磁性体管５２の圧力分布が生じているので、これより大きな変位で銅管５１と磁性体管５２が接触することが明らかになった。また、拡管ブレード５０Ｂが径方向に広がるにしがたい、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力が高くなり、同時に銅管５１と磁性体管５２が軸方向に相対的に（図中では、銅管５１が磁性体管５２に対し下方に）移動することが確認された。なお、セートル拡管後、銅管５１および磁性体管５２に対する拡管力の付与を解除すると、図３２に示すように、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力は大きく低下するが、銅管５１と磁性体管５２の固着が依然保持されていることが確認された。
【０１４７】
図２７〜図３２に示すように、セートル拡管後の銅管５１と磁性体管５２の接触圧力は、拡管ブレード５０ＢのＲ部近傍に当たった箇所においては大きくかつ変動する分布になっているが、拡管ブレード５０Ｂの中央部近傍に当たった箇所においては小さくかつ概ね均等な分布になっていることが確認された。
【０１４８】
次に、拡管ブレード５０Ｂの径方向強制変位の違いによるセートル拡管後の銅管５１と磁性体管５２の拡管ブレード５０Ｂ中央部に対応する箇所および二重管５０端部箇所の固着圧力の変化をそれぞれ図３３、図３４に示す。
【０１４９】
さらに、拡管ブレード５０Ｂの径方向強制変位を変えた場合における拡管後の銅管５１と磁性体管５２との固着圧力分布の各様子を図３５〜図４２に示す。
【０１５０】
ここで、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．４６ｍｍ以下の場合には、拡管後のスプリングバック（弾性変形後に生じる、元の状態に戻ろうとする変形）により銅管５１と磁性体管５２とが互いに固着しないことが分かった。拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．５２ｍｍ以上の場合には、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力は、拡管ブレード５０ＢのＲ部（湾曲部分）に当たった箇所の近傍において大きく変動している。これに対して、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．５２ｍｍ以上の場合には、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力は、拡管ブレード５０ＢのＲ部（湾曲部分）以外に当たった箇所においては概ね均等な分布になっている。よって、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位は０．５２ｍｍ以上が望ましい。
【０１５１】
また、図３４に示すように、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が１．２ｍｍ程度までについては、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力は、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が大きくなるにつれて高くなることが分かった。そして、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が１．２ｍｍを超えると、銅管５１と磁性体管５２との固着応力が低くなっていくことが分かった。なお、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．９５ｍｍ〜１．２ｍｍの場合には、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力が高い状態で安定することが分かった。
【０１５２】
ここで、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が１．２０ｍｍを超えた後、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力が低下したのは、降伏後の材料物性変化の違いによる銅管５１と磁性体管５２のスプリングバック量の相対的な変化に原因があると推測される。また、銅管５１と磁性体管５２との固着圧力の最大値は、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．９５ｍｍを超えた辺りで分布が不安定になっているが、固着状況の評価は中央箇所の平均値で行うのが望ましい。固着圧力の最大値の乱れは、接触条件の指定（銅管５１と磁性体管５２の相互食い込みトレランスの設定値）、計算メッシュなどに依存する可能性があると考えられる。以上より、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位量は、０．９５ｍｍおよびその近傍の値がより好ましい。
【０１５３】
常温下（製造時の常温の下で）で拡管を行うことにより銅管５１と磁性体管５２とを固着させて得られる二重管５０では、周囲温度の変化により、銅管５１と磁性体管５２の固着状況が変化することがあるが、銅管５１は磁性体管５２より線膨張係数が大きく、周囲温度が製造時の常温より高ければ、銅管５１が磁性体管５２より径方向の熱膨張変位が大きいため、銅管５１と磁性体管５２の固着状態は強まる方向に変化することになる。これに対して、周囲温度が製造時の常温より低くなる場合、銅管５１が磁性体管５２より径方向の熱収縮変位が大きいため、銅管５１と磁性体管５２の固着状態が弱まる方向に変化することになる。
【０１５４】
そして、周囲温度が製造時の常温より低下する場合の銅管５１と磁性体管５２の固着状態の変化を次のような簡易手法で評価することができる。具体的には、銅管５１と磁性体管５２が完全に固着し、外気温度が常温より１０．０℃高くなったとする。銅管５１と磁性体管５２の熱膨張係数を使えば、この温度変化により生じる銅管５１と磁性体管５２の接触圧力は、７．７２×１０-2ｋｇｆ／ｍｍ2となる。すなわち、図４３、図４４に示すように、温度が１０．０℃高くなれば、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力が７．７２×１０-2ｋｇｆ／ｍｍ2増すことになる。言い換えれば、温度が−１０．０℃変化すれば、銅管５１と磁性体管５２の固着圧力が７．７２×１０-2ｋｇｆ／ｍｍ2減ることになる。例えば、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．５ｍｍの場合、セートル拡管後の銅管５１と磁性体管５２の固着圧力は０．３９１ｋｇｆ／ｍｍ2であり、外気温度の変化量が０．３９１×（−１０．０℃）／７．７２×１０-2＝−５０．６℃となれば、銅管５１と磁性体管５２の固着圧力はゼロとなり、銅管５１と磁性体管５２は固着しなくなると考えることができる。すなわち、例えば製造時の常温を２０．０℃とすると、周囲温度が−３０．０℃となった場合に銅管５１と磁性体管５２とが固着しなくなることが把握できた。上述と同様な手法で、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位が０．５５ｍｍの場合、銅管５１と磁性体管５２の固着圧力がなくなるには、外気温度の変化量が−１３５．２℃必要である。これは、周囲温度が−１１５．２℃に低下する必要があることを意味する。すなわち、上記二重管５０を備えた電磁誘導加熱ユニット６の使用環境下が、−１１５．２℃に低下するまで、固着圧力を確保できるということになる。
【０１５５】
＜２−４＞マンドレル工法について
マンドレル工法は、図４５に示すように、軸方向に拡管部材８９（図１４と同様であり、拡管ヘッドともいう）を軸方向に前進させることにより、銅管５１および磁性体管５２を押し広げるという、拡管効率の優れた拡管工法である。
【０１５６】
なお、ここでは、径方向に変位せず軸方向にのみ前進する拡管部材８９が銅管５１を径方向に均等に広げると仮定する。これにより、マンドレル拡管過程を軸対称の問題として解析することとした。
【０１５７】
銅管５１は、長さが４０．０ｍｍのものを用いた。磁性体管５２は、長さが３０．０ｍｍのものを用いた。拡管部材８９は、ヘッド径φが１７．４〜１８．８ｍｍであり、直線部長さが１．０ｍｍであり、断面Ｒが２０．０ｍｍのものを用いた。ここでは、要素数は９０３２であり、節点数は８８３９であった。拡管部材８９は、ヤング率が２１０００．０ｋｇｆ／ｍｍ2、ポアソン比が０．３０、軸方向強制変位が５０．０ｍｍであった。
【０１５８】
ここで、拡管部材８９の径がφ１８．０ｍｍの場合において、拡管部材８９の軸方向変位の進展に伴うマンドレル拡管中および拡管後の銅管５１と磁性体管５２の接触固着圧力分布を図４６〜図５１に示す。
【０１５９】
これによると、拡管部材８９が軸方向に進展するにしたがい、銅管５１と磁性体管５２が接触をしていくことが明らかになった。また、拡管後、二重管５０の入口と出口では、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力が高いが、入口に入った箇所近傍と出口を出る手前の箇所近傍では、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力がゼロで銅管５１と磁性体管５２が固着しないことが分かった。これに対し、二重管５０の入口と出口をある程度離れた場所では、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力が概ね均等に分布し、銅管５１と磁性体管５２が固着していることが分かった。さらに、セートル工法の場合と同様に、マンドレル工法の場合においても、銅管５１と磁性体管５２が軸方向に相対的に（図中では、銅管５１が磁性体管５２に対して上方に）移動していくことが明らかになった。
【０１６０】
ここで、拡管部材８９の径の違いによるマンドレル拡管後の銅管５１と磁性体管５２の固着圧力（中央近傍）および最大固着圧力（入口または出口近傍）の変化をそれぞれ図５２、図５３に示す。
【０１６１】
また、拡管部材８９の径の違いによるマンドレル拡管後の銅管５１と磁性体管５２との固着圧力分布を図５４〜図６５に示す。
【０１６２】
これらによると、拡管部材８９の径がφ１７．６ｍｍより小さい場合、銅管５１と磁性体管５２は拡管後のスプリングバック（弾性変形後の元に戻ろうとする変形）により固着しないことが明らかになった。また、拡管部材８９の径がφ１８．２ｍｍ以上になると、銅管５１と磁性体管５２の固着圧力がほぼ同様になっていることが分かった。さらに、セートル拡管の場合と比べて、マンドレル拡管の場合は拡管後の銅管５１と磁性体管５２の固着圧力分布はより均等になっていることが分かった。なお、拡管部材８９の径がφ１８．８ｍｍより大きくなると、塑性変形の体積不変という前提条件を満足するため、銅管５１の固定端が大きく膨らむことが明らかになった。上述のことをまとめると、マンドレル拡管の拡管部材８９の径は、φ１７．７〜φ１８．４ｍｍの場合がより好ましいことが分かった。
【０１６３】
また、セートル工法の場合と同様にして周囲温度の変化を考慮すると、拡管部材８９の径がφ１７．７ｍｍとφ１８．０ｍｍおよびφ１８．４ｍｍの場合、周囲温度がそれぞれ−１３９．０℃、−２０３．０℃および−２５１．０℃に低下すれば、銅管５１と磁性体管５２は固着しなくなることが明らかになった。
【０１６４】
なお、上述したセートル拡管は工法が便利であるが、銅管５１と磁性体管５２の固着圧力の分布が不均一になる恐れがある。また、拡管ブレード５０Ｂの径方向変位を制御するトルクの把握が難しいというデメリットがある。さらに、セートル拡管は工数が多く効率が低く大量生産に不適切である。以上を考慮すると、上記実施形態の電磁誘導加熱ユニット６の二重管５０の製造は、本マンドレル工法により製造することが好ましい。
【０１６５】
＜２−５＞バルジ工法について
バルジ工法では、図６６に示すように、銅管５１の内側に圧力を加えることによって拡管を行う工法である。
【０１６６】
ここで、圧力が銅管５１を径方向に均等に広げると仮定する。これにより、バルジ拡管過程を軸対称の問題として解析することができる。解析では、バルジ拡管の圧力が線形的に昇圧し最大値に達してから、線形的に降圧すると仮定する。
【０１６７】
銅管５１は、長さが４０．０ｍｍのものを用いた。磁性体管５２は、長さが３０．０ｍｍのものを用いた。最大バルジ圧は、４．０〜９．０ｋｇｆ／ｍｍ2とした。要素数は５３５０であり、節点数は５３７４であった。
【０１６８】
なお、ここでは、上述した拘束条件以外に、銅管５１の開始端を完全固定とした。バルジ拡管の圧力をゼロに戻した後、銅管５１の開始端における拘束を解放することにより、拡管後の自由状態を得るようにした。
【０１６９】
ここで、最大圧力が８．０ｋｇｆ／ｍｍ2である場合のバルジ拡管中および拡管後における銅管５１と磁性体管５２の接触圧力を図６７〜図７２に示す。これによると、圧力が２．５６ｋｇｆ／ｍｍ2以上になって始めて銅管５１と磁性体管５２が接触することが明らかになった。また、圧力が高くなっていくにしがたい、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力が高くなることが読み取れる。バルジ拡管後、銅管５１と磁性体管５２の接触圧力は二重管５０の入口近傍と出口近傍においては大きくかつ変動する分布になっているが、その他の箇所においては小さくかつ概ね均等な分布になっており、銅管５１と磁性体管５２の固着が保持されることが把握される。なお、拡管後、拡大圧力により剛性の低い二重管５０の入口近傍と出口近傍においては銅管５１が大きく膨らんだ残留変形が残ることが分かった。
【０１７０】
ここで、圧力の違いによるバルジ拡管後の銅管５１と磁性体管５２の接触圧力（中央部近傍の平均値）と最大接触圧力（入口近傍と出口近傍）の変化をそれぞれ図７３、図７４に示す。
【０１７１】
また、最大圧力の違いによるバルジ拡管後の銅管５１と磁性体管５２の固着圧力分布を図７５〜図８０に示す。
【０１７２】
これらによると、最大圧力が６．０ｋｇｆ／ｍｍ2より小さい場合、銅管５１と磁性体管５２は拡管後のスプリングバック（弾性変形後の元に戻ろうとする変形）により固着しないことが明らかになった。
【０１７３】
また、セートル工法やマンドレル工法の場合と同様にして周囲温度の変化を考慮すると、バルジ拡管の最大圧力が７．０ｋｇｆ／ｍｍ2と８．０ｋｇｆ／ｍｍ2および９．０ｋｇｆ／ｍｍ2の場合、外気温度がそれぞれ−４５．０℃と−９８．０℃および−１５０．０℃に低下すれば、銅管５１と磁性体管５２は固着しなくなることが明らかになった。
【０１７４】
以上より、バルジ拡管の最大圧力としては、７．０〜８．０ｋｇｆ／ｍｍ2であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明を利用すれば、誘導加熱によって発熱する部分を他の冷媒配管に対して接続する場合であっても、接続部分の強度を良好にすることが可能であるため、冷媒配管の一部に電磁誘導加熱を行う部分を有する冷媒加熱装置や空気調和装置およびこれらの製造方法として特に有用である。
【符号の説明】
【０１７６】
１  空気調和装置
６  電磁誘導加熱ユニット
１０  冷媒回路
１１  制御部
１４  サーミスタ
１５  ヒューズ
２１  圧縮機（圧縮機構）
２２  四路切換弁
２３  室外熱交換器
２４  電動膨張弁（膨張機構）
２５  アキュームレータ
４１  室内熱交換器
５０  二重管
５１  銅管（内側配管）
５２  磁性体管（外側配管）
６５  ボビン本体
６８  コイル
７１〜７４  第１フェライトケース〜第４フェライトケース
７５  遮蔽カバー
９７  介在部（柔軟性伝熱性媒体）
９８、９９  第１フェライト、第２フェライト
Ｆ  アキューム管、冷媒配管
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７７】
【特許文献１】特開２００７−１５５２５９号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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